1．设某人在速度为0.5c的飞船上，打开一个光源，则下列说法正确的是(　)

A．飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为1.5c

B．飞船正后方地面上的观察者看到这一光速为0.5c

C．在垂直飞船前进方向的地面上的观察者看到这一光速是c

D．在地面上任何地方的观察者看到的光速都是c

答案：CD

2.　 如图1－1－3所示，一轻质弹簧的一端固定在墙上，另一端系有一静止在光滑水平面上的物体B.有一质量与B相同的物体A从高h处由静止开始沿光滑的曲面滑下，与B发生碰撞一起将弹簧压缩后，A与B重新分开，A又沿曲面上升，求能达到的最大高度

解析：A从h高处滑下与B碰前的速度v₀＝，与B发生完全非弹性碰撞，有2mv＝mv₀，得v＝ ，A和B一起压缩弹簧，机械能守恒，回到碰撞点时的速度仍然为v，分离后A以速度v滑上光滑斜面，由mgh′＝mv²，则h′＝＝＝.

1． 图1－1－2为一空间探测器的示意图，P₁、P₂、P₃、P₄是四个喷气发动机，P₁、P₃的连线与空间一固定坐标系的x轴平行，P₂、P₄的连线与y轴平行．每台发动机喷气时，都能向探测器提供推力，但不会使探测器转动．开始时，探测器相对于坐标系以恒定的速率v₀沿正x方向平动．先开动P₁，使P₁在极短的时间内一次性喷出质量为m的气体，气体喷出时相对于坐标系的速度大小为v.然后开动P₂，使P₂在极短的时间内一次性喷出质量为m的气体，气体喷出时相对坐标系的速度大小为v.此时探测器的速度大小为2v₀，且方向沿正y方向．假设探测器的总质量为M(包括气体的质量)，求每次喷出气体的质量m与探测器总质量M的比值和每次喷出气体的速度v与v₀的比值．

解析：探测器第一次喷出气体时，沿x方向动量守恒，且探测器速度变为零．

即Mv₀＝mv①

第二次喷出气体时，沿y方向动量守恒：0＝(M－2m)·2v₀－mv②

解①②得：＝，＝.

答案：　4

图1－1－3

5．

图1－2－7

　 (2009·四川，22)气垫导轨(如图1－2－7)工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力．为了验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块，每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连，两个打点计时器所用电源的频率均为b.气垫导轨正常工作后，接通两个打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动．图1－2－8为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分，

图1－2－8

在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带，用刻度尺分别量出其长度s₁、s₂和s₃.若题中各物理量的单位均为国际单位，那么，碰撞前两滑块的动量大小分别为________________________________________________________________________、

________，两滑块的总动量大小为________；碰撞后两滑块的总动量大小为________．重复上述实验，多做几次．若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证．

解析：由图乙结合实际情况可以看出，s₁和s₃是两物体相碰前打出的纸带，s₂是相碰后打出的纸带．所以碰撞前物体的速度分别为v₁＝＝＝0.2s₁b，v₂＝＝0.2s₃b，碰撞后两物体共同速度v＝＝0.2s₂b，所以碰前两物体动量分别为p₁＝mv₁＝0.2abs₁，p₂＝mv₂＝0.2abs₃，总动量p＝p₁－p₂＝0.2ab(s₁－s₃)；碰后总动量p′＝2mv＝0.4abs₂.

答案：0.2abs₃　0.2abs₁(第1、2空答案可互换)　0.2ab(s₁－s₃)　0.4abs₂

4.　

图1－2－6

　 在做“验证动量守恒定律”实验时，入射球a的质量为m₁，被碰球b的质量为m₂，小球的半径为r，各小球的落地点如图1－2－6所示，下列关于这个实验的说法正确的是(　)

A．入射球与被碰球最好采用大小相同、质量相等的小球

B．让入射球与被碰球连续10次相碰，每次都要使入射小球从斜槽上不同的位置滚下

C．要验证的表达式是m₁＝m₁+m₂

D．要验证的表达式是m₁＝m₁+m₂

E．要验证的表达式是m₁(－2r)＝m₁(－2r)+m₂

解析：在此装置中，应使入射球的质量大于被碰球的质量，防止反弹或静止，故A错；入射球每次滚下必须从斜槽的同一位置，保证每次碰撞都具有相同的初动量，故B错；两球做平抛运动时都具有相同的起点，故应验证的关系式为：m₁＝m₁+m₂，D对，C、E错．

答案：D

3.　

图1－2－5

　 某同学用如图1－2－5所示装置来验证动量守恒定律，让质量为m₁的小球从斜槽某处由静止开始滚下，与静止在斜槽末端质量为m₂的小球发生碰撞．

(1)实验中必须要求的条件是________．

A．斜槽必须是光滑的

B．斜槽末端的切线必须水平

C．m₁与m₂的球心在碰撞瞬间必须在同一高度

D．m₁每次必须从同一高度处滚下

(2)实验中必须测量的物理量是________．

A．小球的质量m₁和m₂　 　B．小球起始高度h

C．小球半径R₁和R₂　 　　　D．小球起飞的时间t

E．桌面离地面的高度H　 　F．小球飞出的水平距离s

解析：本题考查验证动量守恒定律实验的基本原理和实验方法．

(1)实验中为保证小球做平抛运动，斜槽末端必须水平，要使两球碰后均平抛，两球心必须在同一高度，要保证小球m₁碰前速度不变，m₁每次必须从同一高度滚下，斜槽没必要保证光滑，故B、C、D正确．

(2)必须测量两球质量m₁、m₂和小球平抛的水平距离，故选A、F.

答案：(1)BCD　(2)AF

2．

图1－2－4

　 某同学用图1－2－4所示的装置通过半径相同的A、B两球(m_A>m_B)的碰撞来验证动量守恒定律．图中PQ是斜槽，QR为水平槽．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次．图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点．

实验中，对入射小球在斜槽上释放点的高低对实验影响的说法中正确的是(　)

A．释放点越低，小球受阻力越小，入射小球速度越小，误差越小

B．释放点越低，两球碰后水平位移越小，水平位移测量的相对误差越小，两球速度的测量越准确

C．释放点越高，两球相碰时，相互作用的内力越大，碰撞前后动量之差越小，误差越小

D．释放点越高，入射小球对被碰小球的作用力越大，轨道对被碰小球的阻力越小

解析：入射球的释放点越高，入射球碰前速度越大，相碰时内力越大，阻力的影响相对减小，可以较好地满足动量守恒的条件，也有利于减少测量水平位移时的相对误差，从而使实验的误差减小，选项C正确．

答案：C

1．在“验证动量守恒定律”的实验中，入射球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速释放，这是为了使(　)

A．小球每次都能水平飞出槽口　 B．小球每次都以相同的速度飞出槽口

C．小球在空中飞行的时间不变　 D．小球每次都能对心碰撞

解析：入射球每次滚下都应从斜槽上同一位置无初速释放，是为了使每次碰撞时动量保持不变，故B正确．

答案：B

5．

图2－2

　　　 如图2－2，当电键S断开时，用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零．合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60 V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60 V时，电流表读数为零．

(1)求此时光电子的最大初动能的大小．

(2)求该阴极材料的逸出功．

解析：设用光子能量为2.5 eV的光照射时，光电子的最大初动能为E_km，阴极材料逸出功为W₀，

当反向电压达到U＝0.60 V以后，具有最大初动能的光电子也达不到阳极，因此eU＝E_km

由光电效应方程：E_km＝hν－W₀

由以上二式：E_km＝0.6 eV，W₀＝1.9 eV.

所以此时最大初动能为0.6 eV，该材料的逸出功为1.9 eV.

答案：0.6 eV　1.9 eV

4．紫光在真空中的波长为4.5×10^－7 m，问：

(1)紫光光子的能量是多少？

(2)用它照射极限频率为ν₀＝4.62×10¹⁴ Hz的金属钾能否产生光电效应？

(3)若能产生，则光电子的最大初动能为多少？(h＝6.63×10^－34 J·s)

解析：(1)E＝hν＝h＝4.42×10^－19 J

(2)ν＝＝6.67×10¹⁴ Hz，因为ν>ν₀，所以能产生光电效应．

(3)E_km＝hν－W₀＝h(ν－ν₀)＝1.36×10^－19 J.

答案：(1)4.42×10^－19 J　(2)能　(3)1.36×10^－19 J